二维码技术创新与标准化.ppt

1、二维条码技术最新发展与应用,中国物品编码中心 技术研究部 王毅 2015年8月4日,内容简介,一. 二维码技术基础,一、二维码自动识别技术简介,4,二维条码技术的产生 一维条码的产生 一维条码技术的发展（应用、技术）,5,表示更多信息 ACSII 日文 中文 表格 声音 图片 13，20，100，1000？ 信息密度更高 相同面积更多信息 更加可靠 污染可读？ 缺损可读？,一、二维码技术自动识别技术简介,二维条码技术是一维条码技术的衍生技术 行排式二维码,一、二维码技术自动识别技术简介,一、二维码自动识别技术简介,图像式图像采集技术、图像处理技术的兴起 纠错技术的发展与普及 增加信息容量和密度

2、,一、二维码技术自动识别技术简介,二维条码技术应用开始在物流、证件、军事、银行等领域取得规模化应用。 二维条码技术发展快速，技术体系与标准体系开始形成。,PDF417 美国Symbol公司研发 具有跨行扫描能力的行排式 美国军方、证照、单据、物流,一、二维码自动识别技术简介,QR 日本Denso公司研发 快速识读 制造领域、物流、媒体,一、二维码自动识别技术简介,Data Matrix 美国I.D.Matrix 公司研发 ECC200性能优越，小版本信息密度高 电子、微电子、航空等,一、二维码自动识别技术简介,一、二维码自动识别技术简介,其他二维条码,二.汉信码技术研发与特点,二维码技术在中国

3、 上世纪90年代初 开始相关研究 95年第一版专著二维条码技术出版 97年我国第一部二维码国家标准四一七条码颁布 2000年快速响应矩阵码国家标准颁布 中国物品编码中心根据国际标准，结合我国实际，先后将PDF417、QR码码制转化为国家标准，解决了我国二维码技术开发无标准可循的问题，同时通过国家项目、应用试点、标准宣贯等方式，大力宣传推广二维码技术，满足了我国各行业信息化建设对二维码技术的急需，同时也推进和带动了我国二维码技术产业的出现和二维码技术应用的起步。,二.汉信码技术研发与特点,汉信码研发的需求情况 汉字信息标识的需求 PDF417、QR等国外码制没有考虑中国汉字编码的问题，支持汉字不

4、全，编码效率不高。 PDF417条码：无汉字编码模式，只能用字节模式对汉字进行编码 QR码：有汉字编码模式（GB 2312），不支持全部中文汉字（GB 18030） 行业应用的需求 军队、航天等重视信息安全与技术自主性的行业部门，对于自主的二维码码制提出了明确的应用需求 专利风险问题 国外公司在码制以及设备方面申请了多项相关专利，这些专利多数并未声明免费，我国企业从事相关研发时，很难绕开这些专利。,二.汉信码技术研发与特点,汉信码研发的需求情况 自主二维码产业发展的需求 国外二维码码制大多由欧美日等国自动识别企业研制，并优先制定国家标准，码制发明公司等在技术上具有先发优势和更深厚的技术积累，我

5、国自动识别技术企业迫切需要技术先进、知识产权免费的自主码制国家标准的支持，从而在新码制技术开发应用上占得先机。 为解决这些问题，亟需制定我国自主知识产权的二维码码制标准，掌握二维条码的码制设计核心技术，促使我国企业摆脱对于国外二维码技术的依赖，推进我国自主知识产权二维码相关产业发展。,二.汉信码技术研发与特点,汉信码的诞生 国家重大科技专项“重要技术标准研究”课题成果 二维条码新码制开发与关键技术标准研究（2002BA906A66） 2003年项目启动 2005年编码中心联合我国自动识别技术企业进行攻关 该课题于在2005年12月26日顺利通过国家标准委组织的项目验收。 汉信码受到包括两位院士

6、倪光南、何德全在内验收专家组的高度评价，他们认为：“该课题攻克了二维条码码图设计、汉字编码方案、纠错编译码算法、符号识读与畸变矫正等关键技术，研制的汉信码具有抗畸变、抗污损能力强，信息容量高等特点，达到了国际先进水平。其中在汉字表示方面，支持GB 18030大字符集，汉字表示信息效率高，达到了国际领先水平。”,二.汉信码技术研发与特点,二.汉信码技术研发与特点,寻像图形,汉字编码研究,掩模方案 功能信息,数字、字符、字节信息编码研究,纠错方案与编译码算法研究,汉信码码图,汉信码编码方案,汉信码纠错编译码方案,汉信码码制,生成系统 （测试版）,识读系统 测试版,测试,汉信码生成系统,汉信码识读系

7、统,标准征求意见稿,送审稿,汉信码报批稿,校正图形,纠错基础理论研究,国家标准 GB/T 21049 汉信码于2007年8月23日发布，并于2008年2月1日起实施。 发明专利6项 纠错编码方法 数据信息的编码方法 二维条码编码的汉字信息压缩方法 生成二维条码的方法 二维条码符号转换为编码信息的方法 二维条码图形畸变校正的方法,二. 汉信码技术介绍,二. 汉信码技术介绍,纠错 采用Reed-Solomon算法 4个用户可选纠错等级（8%，15%，23%，30%） 最大允许30%的符号数据错误，纠错能力强,二. 汉信码技术介绍,抗畸变、污损能力 功能图形设计优异，容许两个位置探测图形的缺失 抗畸

8、变(透视曲面)、抗污损,二. 汉信码技术介绍,编码信息同为汉字字符193个,QR,汉信码,伍德兰德最初想到的主意是用紫外油墨的图形承载相关信息，两个人造了台设备，验证了这一想法的可行性。虽然碰到了诸如油墨稳定性、印制成本过高等问题，伍德兰德仍确信他有了个行得通的主意，准备大干一番。他拿着他炒股赚得的钱，从德雷克塞尔技术学院辞了职，搬到了他爷爷在佛罗里达的公寓中，集中精力寻找解决方案。经过几个月废寝忘食的工作，他结合了两种已有技术：电影音轨技术和摩尔斯电码，研发了一维条码。,高数据表示密度,二. 汉信码技术介绍,二. 汉信码技术介绍,二. 汉信码技术介绍,二. 汉信码技术介绍,技术特点小结 汉字

9、表示能力最高（GB 18030） 汉字编码效率高（12位汉字编码模式） 信息密度高 信息容量大 码制扩展能力强 抗污损和畸变能力强,三.汉信码标准应用新成果,三. 汉信码的标准化与新成果,汉信码AIM标准化 为促使“汉信码”技术走向国际，2008年，中国自动识别技术协会启动了制定“汉信码”国际标准的工作，组建了由中国物品编码中心和行业技术专家等共同组成的“汉信码”项目组，制定了“汉信码”国际标准草案，正式提交全球自动识别与移动制造商协会。 AIM global是国际自动识别制造商协会的简称，该组织是国际AIDC技术（条码与射频识别技术）的权威行业组织，集中了在条码、二维码、射频识别行业方面的顶

10、级企业和专家。,三. 汉信码的标准化与新成果,2009年初，“汉信码”标准工作项目在国际自动识别制造商协会（AIM global）正式立项，并于2010年初完成工作组草案。 2010年4月，国际自动识别制造商协会董事会投票通过“汉信码”成为AIM码制候选标准，开始进行征求公众意见（Public Review）工作。 2011年3月1518日，国际自动识别制造商协会（AIM global）码制标准专家委员会（TSC）于美国加利福尼亚州圣荷西市(San Jos）召开了“汉信码”标准修订面对面会议，由中国物品编码中心王毅等技术专家组成的中国代表团参加了本次会议。 。,三. 汉信码的标准化与新成果,在

11、3月15日17日的美国圣荷西会议中，汉信码项目组现场回答了多位国际自动识别技术资深专家针对汉信码的质疑和质询，对汉信码标准技术方案与标准文本进行了多项补充完善，修改完成了新版汉信码标准草案（V1.5）。 2011年9月，汉信码AIM标准制定完成并正式发布。 AIMglobal TSC主席赞扬我们的工作，并表示支持我国将汉信码AIM标准上升成为ISO标准. According to Chuck Evanhoe, AIM board chairman, AIM is pleased with the close cooperation of AIM China and the Han Xin Co

12、de development team in developing this International Technical Specification. This symbology has already been deployed in a variety of applications within China and this standard will help vendors and end users adopt it for additional applications with confidence. We encourage the submission of this

13、 symbology for consideration as an international standard under ISO/IEC.,三. 汉信码的标准化与新成果,汉信码ISO标准化工作已经启动 -2015 年3月 成功承办第39届SC31第一工作组会议,三. 汉信码的标准化与新成果,2015年6月3日，汉信码国际ISO标准投票开始 获得多个国家的赞同和参与承诺 预计在1-2年内完成ISO标准制定工作,三. 汉信码的标准化与新成果,汉信码的创新技术成果 汉信码的GS1模式 问题的提出 专有的GS1编码模式 原有的技术补充 国际专家的要求,三. 汉信码的标准化与新成果,汉信码的GS1

14、模式设计 GS1编码数据协议 AI(Data)AI(Data)AI(Data) 现有数据协议问题 设计目的： 完整支持GS1全部的AI字符串及其任意组合 实现高效编码 兼容可扩展性强,三. 汉信码的标准化与新成果,技术方案 1、模式指示符和终止符 汉信码GS1模式的模式指示符为 (1110 0001)bin 汉信码GS1模式的终止符为(1111 1111)bin。 2、AI(Data)的高效编码 AI转化为一个八字节子模式编码 对定长和非定长数据编码分别进行处理 3、将全部数据段的编码按照顺序进行组合形成完整GS1数据的编码；将“AIi”所对应的编码和数据的编码依次组合在一起形成该GS1数据段

15、的编码。 (01)06901234567892(10)132445,三. 汉信码的标准化与新成果,汉信码技术支持现状 汉信码已有的生成软件与识读设备,免费的汉信码生成软件（V2.0）,三. 汉信码的国际标准化与应用,免费的iOS版/ Android版汉信码识读工具,三. 汉信码的国际标准化与应用,应用现状 截至目前，在编码中心以及合作企业的联合推动下，汉信码在医疗、证照管理、食品追溯等领域实现了规模化应用。,三. 汉信码的国际标准化与应用,汉信码应用展望 汉信码以其独特的技术优势，将在国民经济诸多行业中广泛应用 军事 政府部门 航天 物流 追溯 汽车 票据 证照 ,三. 汉信码的国际标准化与应

16、用,四.商品二维码技术与标准化,商品上的二维码,43,商品上的二维码现状分析,44,数据编码：结构化数据（编码）和信息服务地址（网址）两种； 技术方案：自定义数据结构、自定义信息服务方式与专用APP为主,相关技术方案常由某一信息服务公司提供； 目标用途：扩展信息提供、产品标识、营销、防伪、追溯等等 印制方式：产品上随意印制，经常出现产品上有多个商品的二维码的现象；,商品二维码面临的问题,45,开放系统应用诞生的问题 编码标识不统一，系统缺乏互联互通 二维码生成内容无管理，各个厂家生成的二维码编码内容不同，网络平台不同，相互之间毫无通用性，符号质量无法保证 碎片化应用问题 多个封闭系统应用互设壁

17、垒 安全性问题 消费者习惯问题 扫描二维码习惯培养 成本经济问题 包装面积与改换包装成本 用户规模与投入产出比,标准化的商品二维码作用,促销二维码 产品信息二维码 追溯二维码 防伪二维码 企业信息提供 网上商城二维码,解决方案是产品的统一二维码标识,多个二维码实现多种功能？,标准二维码绑定多种服务！,商品二维码标准化方案,商品二维码技术方案设计详解 目的：为商品的二维码制定统一兼容的编码数据结构，解决目前没有标准可遵循的问题，为基于统一的商品二维码开展商品二维码产品信息服务和产品信息接入服务提供技术支撑。 编码方案 兼容现有一维零售商品条码承载信息 具有海量商品条码信息资源支持 结构灵活，可以

18、兼容多种编码需求,47,商品二维码标准化方案,48,商品二维码技术方案设计详解 网址方案： 统一入口，解决安全疑虑 权威网址，制造商授权，解决符号中立问题 信息服务多样，基于统一标准任何信息服务商可以开展产品信息服务 多重绑定，可兼容多个APP接入，实现一码多用。,标准中的重要术语与定义,商品二维码 Two-dimensional barcode for product identification 用于标识商品的，可标识到商品品类、批次、单品等颗粒度，可实现商品追溯、商品展示以及在线商品支付等功能的二维码。,商品二维码数据结构,50,编码通用数据结构,编码通用数据结构由一个或多个取自表1中的

19、单元数据串按顺序组成。每个单元数据串由GS1应用标识符和GS1应用标识符数据字段组成 表1 商品二维码的单元数据串,51,编码通用数据结构信息服务,商品二维码注册服务,52,商品GTIN，AI可选项,商品二维码OWS信息服务器,商品二维码,GTIN号：690123456789 批次号：A1000B0 扩展包装网址：,(01)06901234567892(10)A1000B0(8200),编码通用数据结构信息服务,商品二维码解析服务,53,终端扫码,商品二维码,终端解析,商品全网址,信息服务商提供的服务页面,(01)06901234567892(10)A1000B0(8200),需要APP端增加解析功能,网址通用数据结构,54,网址通用数据结构由商品二维码服务地址和标识号组成，遵循URI格式。 商品二维码服务地址为http:/2/。 标识号由GS1数据字段和任意字符组成。,表2